排澇泵站大型電動(dòng)機(jī)定子絕緣問(wèn)題的探討

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1、排澇泵站大型電動(dòng)機(jī)定子絕緣問(wèn)題的探討排澇泵站大型電動(dòng)機(jī)定子絕緣問(wèn)題的探討　　隨著城市防洪排澇等級(jí)的提高，各類大型軸流泵、混流泵、離心泵已投入到排澇泵站的運(yùn)行中，由于泵站通常建在低洼易澇地區(qū)，潮濕、通風(fēng)不良等環(huán)境因素，以及運(yùn)行過(guò)程中水工、機(jī)械和運(yùn)行方式等工況的影響，經(jīng)常會(huì)造成機(jī)組配套的大型電動(dòng)機(jī)定子絕緣性能降低。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，由定子繞組絕緣問(wèn)題而造成的泵站停機(jī)事故約占全部停機(jī)事故的三分之一左右，已嚴(yán)重影響到城市的防洪排澇。因此，分析排澇機(jī)組定子絕緣電阻降低的原因，并找出合理的解決辦法應(yīng)是當(dāng)下泵站管理人員亟待探討的問(wèn)題?！　≡跓釥顟B(tài)下，一般中小型低壓電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻值應(yīng)不小于

2、兆歐，高壓電動(dòng)機(jī)每千伏工作電壓定子的絕緣電阻值應(yīng)不小于1兆歐。但經(jīng)過(guò)多年的排澇運(yùn)行后，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)組定子的絕緣性能有所下降，如紅旗浦排澇站裝機(jī)的3臺(tái)250KW排澇機(jī)組經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行后，在非汛期的設(shè)備檢查中運(yùn)行人員對(duì)其電動(dòng)機(jī)定子絕緣進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)3臺(tái)電動(dòng)機(jī)的對(duì)地絕緣電阻均在Ω左右，說(shuō)明定子繞組的絕緣性能已下降，必須查明原因并進(jìn)行修復(fù)，以避免造成不必要的損失?！　∨艥硻C(jī)組若長(zhǎng)期定子絕緣性能偏低，則在汛期或者臺(tái)風(fēng)期間，承泄區(qū)出現(xiàn)超標(biāo)準(zhǔn)水位時(shí)，排澇機(jī)組因揚(yáng)程增加而導(dǎo)致軸功率上升，特別是電源工作電壓在1000V以上的大型高壓電動(dòng)機(jī)，在運(yùn)行過(guò)程中極易發(fā)生定子線圈匝間或者相間短路而燒毀電

3、動(dòng)機(jī)，直接影響機(jī)組的壽命?！　∥覀円罁?jù)多年的排澇運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合排澇機(jī)組特定的環(huán)境和工況，對(duì)泵站大型電動(dòng)機(jī)定　　子繞組絕緣降低的原因進(jìn)行分析?！　∫匀喈惒诫妱?dòng)機(jī)為例，影響其絕緣性能的主要指標(biāo)包括：　　a、槽絕緣：防止繞組對(duì)鐵芯短路；　　b、匝間絕緣：防止繞組匝間短路；　　c、層間絕緣：針對(duì)雙層繞組來(lái)說(shuō)，防止層間繞組短路；　　d、相間絕緣：防止三相繞組相間短路?！　≡斐呻妱?dòng)機(jī)定子繞組絕緣性能降低的原因主要有：環(huán)境污染、工況因素、泵房溫度影響等方面?！　…h(huán)境污染——潮濕、吸塵和其他污染物　　排澇機(jī)組多安裝于河道地勢(shì)較低側(cè)，其環(huán)境因素造成了機(jī)組定子線圈容易受潮受污染，污染物中含

4、有鹽分、酸性或堿性物質(zhì)、金屬離子、水份等，這些物質(zhì)粘在定子線圈表面，腐蝕絕緣材料導(dǎo)致其電導(dǎo)率增大，電阻率降低，同時(shí)絕緣介質(zhì)極化大大增強(qiáng)，介質(zhì)中出現(xiàn)不同的介質(zhì)分層，層面上有一個(gè)電荷重新分配的介質(zhì)分層極化過(guò)程，其間會(huì)產(chǎn)生介質(zhì)損耗。當(dāng)線圈受污、受潮越嚴(yán)重，介質(zhì)損耗也就越大，介質(zhì)損耗使絕緣介質(zhì)內(nèi)部發(fā)熱，溫度上升，使得介損更加嚴(yán)重直至絕緣不斷老化，最終導(dǎo)致電機(jī)的絕緣電阻不斷降低?！　」r因素——機(jī)械、水工、運(yùn)行方式的影響　　排澇機(jī)組承擔(dān)著城市防洪排澇的任務(wù)，因此在汛期特別是在臺(tái)風(fēng)或者洪水期間，承泄區(qū)水位超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)水位甚至達(dá)到警戒水位時(shí)，排澇機(jī)組因揚(yáng)程增加將導(dǎo)致軸功率上升，水泵經(jīng)常超負(fù)

5、荷運(yùn)轉(zhuǎn)，容易引起電動(dòng)機(jī)過(guò)載造成絕緣老化。此外排澇期間泵站經(jīng)常出現(xiàn)進(jìn)水渠道攔污柵雜物擁堵現(xiàn)象，加之進(jìn)水流道設(shè)計(jì)不合理等因素，造成上游來(lái)水不暢，水泵淹沒(méi)深度不夠，機(jī)組負(fù)荷變化大、承載不均，甚至出現(xiàn)機(jī)組頻繁啟停的現(xiàn)象。由于定子繞組與定子鐵芯、槽楔材質(zhì)不同，開(kāi)機(jī)期間，定子線圈溫度上升較鐵芯快，其膨脹程度大于定子鐵芯和槽楔；而當(dāng)機(jī)組頻繁啟?；蜇?fù)載波動(dòng)較大時(shí)，根據(jù)定子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其繞組線圈被嵌套在定子槽道內(nèi)，由于熱脹冷縮現(xiàn)象和長(zhǎng)期運(yùn)行后絕緣材料特性的變化，槽楔就會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象；此外，運(yùn)行中的線圈由于受到不斷交變的徑向電磁力的作用而發(fā)生振動(dòng)，定子線圈防電暈層逐漸磨損，將會(huì)引起電動(dòng)機(jī)槽部

6、定子線圈表面與槽楔、槽壁之間失去良好接觸而產(chǎn)生火花放電，造成電暈和電腐蝕，最終造成電動(dòng)機(jī)定子絕緣降低或損壞。如魁岐排澇站大型斜臥式水泵，其配套的XXKW高壓雙速電動(dòng)機(jī)在大修期間就發(fā)現(xiàn)定子槽楔材料老化收縮、下墊條老化松動(dòng)跑出等現(xiàn)象，后在大修過(guò)程中采取撤換老化槽楔，更換較厚的楔下墊條，再打入新槽楔，涂上環(huán)氧膠等一系列處理措施，電動(dòng)機(jī)的性能才得以修復(fù)和提高。　　此外，排澇機(jī)組電動(dòng)機(jī)與水泵通常是通過(guò)聯(lián)軸器相聯(lián)接，運(yùn)行過(guò)程中，水泵經(jīng)常會(huì)因?yàn)檫M(jìn)口流速和壓力分布不均勻、負(fù)荷變化等各種原因引起機(jī)組振動(dòng)；水泵啟停、閥門啟閉等工況改變以及事故緊急停機(jī)等動(dòng)態(tài)過(guò)渡過(guò)程造成的輸水管道內(nèi)壓力急劇變化

7、和水錘作用等，也常常導(dǎo)致機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)，引起機(jī)組軸承軸瓦燒蝕等機(jī)械故障。電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)上定子和轉(zhuǎn)子間存在氣隙，如果振動(dòng)超過(guò)了最大的允許值將會(huì)導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)子偏心，定、轉(zhuǎn)子鐵芯“掃膛”，鐵芯溫度迅速上升，嚴(yán)重時(shí)電動(dòng)機(jī)冒煙，甚至影響定子繞組的絕緣最終導(dǎo)致線圈燒毀。如09年1月彬德排澇站1#機(jī)組出現(xiàn)開(kāi)機(jī)時(shí)劇烈振動(dòng)，視覺(jué)上可見(jiàn)主軸搖擺，并聞到橡膠燒焦臭味，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)組定、轉(zhuǎn)子間隙不均勻，轉(zhuǎn)子偏向正Y與正X方向，機(jī)組下水導(dǎo)瓦磨損嚴(yán)重，險(xiǎn)些釀成電動(dòng)機(jī)線圈燒毀的大事故?！　”梅繙囟鹊挠绊憽　∨艥硻C(jī)組安裝受地理位置的影響，泵房?jī)?nèi)通風(fēng)散熱條件多不理想，